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公開番号2025131613
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2025082119,2022508799
出願日2025-05-15,2020-08-14
発明の名称再生可能な潤滑油組成物でエンジン性能を改善するための方法
出願人シェブロンユー.エス.エー. インコーポレイテッド
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類C10M 169/04 20060101AFI20250902BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】LSPIを低減しながら燃料経済性保持を改善する方法を提供する。
【解決手段】本明細書で提供されるものは、性能要件ならびにより厳しい環境及び燃料経済性の規制に対処する潤滑油添加剤と組み合わせて、制御された構造特性を有する炭化水素混合物によって具体化された再生可能なベースオイルを含む潤滑油組成物である。潤滑油組成は、コールドクランクシミュレート粘度(CCS)対Noack揮発度の関係での性能を提供し、このことが、改善した燃料経済性、改善した燃料経済性保持、及び保持されたLSPI防止を備えた低粘度エンジンオイルの配合を可能にし、さらに潤滑を要する他のデバイスまたは装置に改善された特性を付与している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料経済性を改善する方法であって、潤滑油を用いて内燃エンジンを潤滑することを含み、
前記潤滑油が、
ａ．（ａ）炭化水素混合物を含む、少なくとも２５重量％の再生可能なベースオイルを有するベースオイルの混合物であって、
前記炭化水素混合物が、
ｉ．ＦＩＭＳによれば、偶数の炭素数を有する分子のパーセンテージが≧８０％であり、
ｉｉ．ＢＰ／ＢＩ≧－０．６０３７（分子あたりの内部アルキル分岐）＋２．０であり、
ｉｉｉ．平均で分子あたり０．３～１．５５＋メチルが存在する、前記ベースオイルの混合物と、
ｂ．ｉ．分散剤と、
ｉｉ．洗剤と、
ｉｉｉ．阻害剤と、
ｉｖ．摩擦調整剤と、
ｖ．流動点降下剤と、
ｖｉ．粘度調整剤と、
のうち少なくとも１つの添加剤と、を含む、前記方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記潤滑油組成物が、約５重量％～約３０重量％の全添加剤濃縮物と、約７０重量％～約９５重量％の前記ベースオイル混合物と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組成物が、ＡＳＴＭＤ５４８１に基づいて、２．３ｃＰ未満の潤滑性高温高剪断粘度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記組成物が、ＡＳＴＭＤ４４５に基づいて、７．１ｃＳｔ以下の１００℃での潤滑動粘度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記組成物が、ＡＳＴＭＤ５２９３に基づいて、６２００ｍＰａ．ｓ以下の－３５℃での潤滑性低温コールドクランキング粘度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記潤滑組成物が、ＳＡＥＪ３００に基づいて、０Ｗ～１２以下の潤滑性ＳＡＥ粘度グレードを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記燃料経済性が、少なくとも０．３％、好ましくは０．５％超で改善される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
燃料経済性保持を改善する方法であって、内燃エンジンを潤滑油で潤滑することを含み、
前記潤滑油が、
ａ．炭化水素混合物を含む、少なくとも２５重量％の再生可能なベースオイルを有するベースオイル混合物であって、
前記炭化水素混合物が、
ｉ．ＦＩＭＳによれば、偶数の炭素数を有する分子のパーセンテージが≧８０％であり、
ｉｉ．ＢＰ／ＢＩ≧－０．６０３７（分子あたりの内部アルキル分岐）＋２．０であり、
ｉｉｉ．平均で分子あたり０．３～１．５の５＋メチルが存在する、前記ベースオイル混合物と、
ｂ．ｉ．分散剤と、
ｉｉ．洗剤と、
ｉｉｉ．阻害剤と、
ｉｖ．摩擦調整剤と、
ｖ．流動点降下剤と、
ｖｉ．粘度調整剤と、
のうち少なくとも１つの添加剤と、を含み、
前記潤滑油組成物が、約５重量％～約３０重量％の全添加剤濃縮物と、約７０～約９５重量％の前記ベースオイル混合物を含む、前記方法。
【請求項９】
前記組成物が、ＡＳＴＭＤ５４８１に基づいて、２．３ｃＰ未満の潤滑性高温高せん断粘度を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記組成物が、ＡＳＴＭＤ４４５に基づいて、７．１ｃＳｔ以下の１００℃での潤滑動粘度を有する、請求項７に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
炭化水素混合物と潤滑油添加剤を含む再生可能なベースオイルを含有する潤滑油組成物でエンジン性能を改善する方法が開発されており、これは独自の組成特性を有し、様々なタイプの内燃エンジンを潤滑するために用いられるときに優れた燃料経済性改善能力と潤滑油の耐用期間にわたる燃料経済性保持特性を示している。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジンオイル配合の業界傾向は、現在の、またはより良いレベルの性能を維持することも期待しながら、燃料経済の利点を高めるために低粘度レジーム（０Ｗ－Ｘ）に移行している。しかしながら、業界が低粘度に移行し、低いオイル消費を維持するにつれて、燃料経済性の耐久度が課題になるか、または利用可能な技術では達成できなくなる。オイルの粘度が低下すると、揮発性が高まり、エンジンオイルの蒸発が増加することになり、オイル粘度が上昇する。さらに、オイルの高温高せん断（ＨＴＨＳ）粘度を下げることにより、燃料経済性が向上させることができる。ＨＴＨＳは、低温及び高温の粘度も調整する粘度調整剤の影響を大きく受けるため、高粘度指数（ＶＩ）オイルが望ましい。いくつかの超低粘度オイルが市販されているが、それらは最も厳しい揮発性要件を満たし得ない。
【０００３】
ベースストックは、内燃エンジン、タービン、コンプレッサ、油圧システムなどのための潤滑油を含む様々な潤滑油を製造するために一般的に使用される。これらはまた、プロセスオイル、ホワイトオイル、熱伝達流体としても使用される。完成品の潤滑油は、一般的にベースオイルと添加剤の２つの成分で構成されている。１つのベースストックまたはその混合物であるベースオイルは、これらの完成品の潤滑油の主成分であり、粘度及び粘度指数、揮発性、安定性、ならびに低温性能などの性能に大きく貢献する。一般に、いくつかのベースストックは、個別のベースストックと個別の添加剤の混合物を変化させることによって、多種多様な完成品の潤滑油を製造するために使用される。
【０００４】
脂肪酸エステルを含有する潤滑油組成物を用いてエンジン燃料効率を改善する方法は、米国特許第９，８８５，００４号に記載されている。
【０００５】
ＡｍｅｒｉｃａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ）は、飽和炭化水素含有量、硫黄レベル、及び粘度指数に基づいて、ベースストックを５つのグループに分類している（下の表１）。グループＩ、ＩＩ、及びＩＩＩのベースストックは、グループＩのための溶剤精製、グループＩＩ及びグループＩＩＩのための水素化処理など、広範な処理を介して、そのほとんどが原油から得られている。特定のグループＩＩＩベースストックはまた、ガスツーリキッドプロセス（ＧＴＬ）を介して合成炭化水素液体から製造され得、天然ガス、石炭、またはその他の化石資源から取得される。グループＩＶのベースストックであるポリオレフィン（ＰＡＯ）は、１－デセンなどのアルファオレフィンのオリゴマー化によって製造される。グループＶのベースストックには、ナフテン系ベースストック、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、エステルなど、グループＩ～ＩＶに属さないものがすべて含まれる。大規模ベースストック製造用原料のほとんどは再生不可能である。
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【０００６】
自動車用エンジンオイルは、断然にベースストックの最大の市場になっている。自動車業界は、排出量の削減、排出間隔の延長、及び燃費の向上が求められることから、エンジンオイルにさらに厳しい性能仕様を課している。具体的には、自動車ＯＥＭ（相手先ブランド供給）は、摩擦損失を低減し、燃料経済性の向上を達成するために、０Ｗ－２０から０Ｗ－８、さらには０Ｗ－４などの低粘度エンジンオイルの採用を推進している。エンジンオイル中のＮｏａｃｋ揮発度が低いベースオイルにより、配合物が設計された粘度をより長い運転時間にわたり保持することを可能にしており、向上した燃料経済性保持と、ＵＳ６３００２９１で説明されているより長い排出間隔を可能にしている。粘度グレードが０Ｗ－２０未満のエンジンオイルでのグループＩ及びグループＩＩの使用は、それらが混合された配合が０Ｗ－２０未満のエンジンオイルの性能仕様を満たすことができないため、非常に制限されており、グループＩＩＩ及びグループＩＶのベースストックに対する需要増加につながっている。
【０００７】
グループＩＩＩのベースストックは、そのほとんどが水素化分解及び接触脱ロウ（水素化異性化など）を通じて真空ガスオイル（ＶＧＯ）から製造されている。グループＩＩＩのベースストックはまた、溶媒精製に由来するスラックワックスの接触脱ロウ、またはガスツーリキッドベースオイル（ＧＴＬ）としても知られる、天然ガスまたは石炭ベースの原料からのフィッシャートロプシュ合成に由来するワックスの接触脱ロウによっても製造できる。
【０００８】
ＶＧＯからのグループＩＩＩベースストックの製造プロセスは、米国特許第５，９９３，６４４号及び第６，９７４，５３５号で説明されている。それらの沸点分布は、同じ粘度のＰＡＯと比較した場合、通常は高く、ＰＡＯよりも揮発性が高くなる。さらに、グループＩＩＩのベースストックは、通常、同等の粘度でグループＩＶのベースストックよりも高いコールドクランク粘度（つまり、ＡＳＴＭＤ５２９３、ＣＣＳに準拠した動的粘度）を有する。
【０００９】
ＧＴＬベースストック処理は、米国特許第６，４２０，６１８号及び第７，２８２，１３４号、ならびに米国特許出願公開第２００８／０１５６６９７号に記載されている。例えば、後者の刊行物は、フィッシャートロプシュ合成生成物からベースストックを調製するためのプロセスを説明しており、その適切な沸点範囲を有する画分は、ＧＴＬベースストックを生成するために水素化異性化にかけられる。
【００１０】
ＧＴＬベースストックのそのような構造及び特性は、例えば、米国特許第６，０９０，９８９号及び第７，０８３，７１３号、ならびに米国特許出願公開第２００５／００７７２０８号に記載されている。米国特許出願公開第２００５／００７７２０８号では、最適化された分岐を有する潤滑油ベースストックが説明されており、ベースストックのコールドフロー特性を改善するために分子の中心に向けて分岐アルキル基が集中している。それにもかかわらず、ＧＴＬベースストックの流動点は、通常、ＰＡＯまたは他の合成炭化水素ベースストックよりも劣っている。
（【００１１】以降は省略されています）

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